圆周运动快慢的描述

第五章匀速圆周运动A圆周运动快慢的描述B角速度与线速度的关系·1·φSOr第五章A圆周运动快慢的描述B角速度与线速度的关系【教学目标】⑴通过学习体验圆周运动与生产和生活的广泛联系。⑵理解从不同侧面描述圆周运动快慢的区别。⑶理解线速度和角速度的概念：学会利用公式进行计算、正确表示和使用单位。⑷能自己推导线速度、角速度、周期、转速之间的关系。⑸了解物体的传动原理，能对自行车等机械的简单传动进行基本的观察、测量、计算。【课时】2课时【重点难点】重点：线速度和角速度的概念及其计算。难点：从不同角度比较圆周运动快慢可能得出相反的结论。【教学方法】多媒体演示，讲授、探究相结合。【教学过程】情景引入：介绍数学知识——弧度。已知圆的半径为r，圆心角为φ，求弧长？在国际单位制中，φ的单位是弧度（rad）1rad：圆弧S（S＝r）所对的圆心角。在半径为r的圆中，角φ的弧度数就等于它所对的弧长与半径的比，即『弧度的意义：平面角单位。它是国际单位制的两种辅助单位之一，是测量角度所用的单位，是圆内两条半径间的平面角，这两条半径在圆周上截取的弧长与半径相等。符号为rad。等于半径长的圆弧所对的圆心角叫做1弧度的角．用“弧度”做单位来度量角的制度叫做弧度制．规定正角的弧度数为正数，负角的弧度数为负数，零角的弧度数为零．』r2360S0φr'Srs第五章匀速圆周运动A圆周运动快慢的描述B角速度与线速度的关系·2·介绍圆周运动的广泛性。阅读课文，讨论月亮和地球的对话。——如何判断圆周运动的快慢？＝》多媒体演示月亮和地球是如何运动的。地球和月亮在做直线运动吗？曲线运动：质点的运动轨迹是曲线。圆周运动：质点的运动轨迹是圆。（圆周运动是特殊的曲线运动）直线运动：质点的运动轨迹是直线。『曲线运动——质点运动轨迹是曲线的运动。质点作曲线运动时速度方向沿曲线的切线方向，速度方向时刻改变，所以曲线运动一定是变速运动，一定是加速（可能是匀加速，可能是变加速）运动。』从直线运动如何比较快慢？速度——物体运动位移和时间的比值。（位移的变化率）描述匀速圆周运动的运动学物理量：（1）转速n——每秒转动的周数（在技术上用得较多，常以每分钟的转动周数（r/min）做单位）频率f——每秒转动的周数（或每单位时间转动的周数）。（单位：r/s;s-1;Hz）f1TT1ffn2或注：只有当n取（r/s）时成立。（2）周期T——质点做匀速圆周运动时，沿圆周运动一周所需时间。（单位：s）（3）线速度v——质点经过圆弧长度（弧长）s与所用时间t的比值tsv线速度是矢量，方向就是质点所在圆周某位置的切线方向。匀速圆周运动——线速度大小不变的圆周运动叫做匀速圆周运动。（方向时刻改变）（4）角速度——质点所在半径转过的弧度角度φ和所用时间的比值就是角速度ω的大小t＝角速度ω的单位：rad/s（读作：弧度每秒）。在相等的时间里半径转过的角度总是相等的转动物体是在做匀速转动。SO第五章匀速圆周运动A圆周运动快慢的描述B角速度与线速度的关系·3·φSOr描述匀速圆周运动的运动学各物理量之间的关系：（从电扇旋转和传送带演示动画来分析）线速度与角速度的关系：∵S＝rφ∴线速度与周期的关系：Tr2v线速度与频率的关系：fr2v角速度与周期的关系：T2角速度与频率的关系：f2应用：1、锦江乐园的大转盘——摩天轮以恒定角速度运动，根据课本P.100给出的数据，计算摩天轮的线速度和角速度。)/(205.060259814.32smvTdTr)/(1019.43602514.322sradT2、由于地球的自转，地球上任何静止物体都可以认为是在作匀速圆周运动。设三个物体在哈尔滨、上海和广州的运动周期分别为T1，T2和T3，则它们的大小关系是T1＝T2＝T3，它们的频率分别为f1、f2和f3是f1＝f2＝f3，它们作圆周运动的角速度ψA、ψB和ψC的大小关系是ψA＝ψB＝ψC，线速度v1、v2和v3的大小关系是v1＝v2＝v3。3、录音磁带以恒定线速度运动。4、齿轮传动，链传动和皮带轮传动装置中线速度之比，角速度之比，周期之比。5、自行车传动装置齿轮比：主动轮对被动轮的齿数之比为齿轮比。即g＝c/f（g为齿轮比，c为主动齿轮的齿数，f代表被动齿轮的齿数）传动比（传动系数）：齿轮比乘以后圈直径，即为传动比。即D＝(c/f)*d＝gd（D为传动比，d为后圈直径）传动行程：每登一周，车子向前运动的距离则为传动行程，也叫速比行程。即M＝Dπ＝(c/f)*d*π＝(c/f)*2πr（d一般用英寸，1英寸＝2.54cm＝0.0254m）例：课本P106“探索研究”中自行车轮盘为49齿，飞轮为14齿，后轮直径为27英寸，求自行车每蹬一周的行程距离。M＝Dπ＝(c/f)*d*π＝49/14*27*3.14*0.0254＝7.54m第一课时作业：课本P104/1、2第二课时作业：课本P107/1、2阅读P107/3、4课课练P60～P61匀速圆周运动rtrtsv